• 제목/요약/키워드: 케비테이션

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초음파 케비테이션을 이용한 디버링 기술 (Deburring Technology Using Ultrasonic Cavitation)

  • 원종률;최영재;이석우;최헌종
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1798-1803
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    • 2003
  • Surface and edge finishing processes are important technological operations of in parts machining. Quality of the finished parts directly affect the performance of the whole product. Especially, edge quality, which depends on burr control, is extremely important. Burrs are undesirable projections of the material beyond the edge of the workpiece. A number of deburring processes have been developed such as barreling, brushing, chemical methods etc. But, there are only few publications in the area of applying ultrasonics to deburring. When ultrasonic vibration propagates in the liquid medium, a large number of bubbles are formed. These bubbles generate an extremely strong force, which can be used to remove burrs. Cavitation is used as a term to describe the erosion of parts caused by the action of cavities in liquid. The object of this study is to analyze the effects of ultrasonic cavitation in the deburring process. For this purpose, we introduce a new ultrasonic cavitation method, which efficiently removes the burrs. Experimental parameters to verify the deburring effects of ultrasonic cavitations are ultrasonic power, amplitude, distant of the transducer from the workpiece, deburring time and abrasive. It has been shown that deburring with ultrasonic cavitation in water is effective to burrs.

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디젤 연료분사노즐 색크실내의 압력과 유동패턴이 분류의 분열거동에 미치는 영향 (Effect of the Pressure and the Flow Pattern in a Sac Chamber of a Diesel Injection Nozzle on the Issued Spray Behaviors)

  • 김장헌;송규근
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.48-53
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    • 2000
  • The effects of the internal flow in a diesel injection nozzle on the atomization of the spray has been investigated experimentally. Flow visualization was made using a transparent acrylic model nozzle. And also, measurement of the sac chamber pressure was made for clartfying the effect of pressure fluctuation in the sac chamber on the wpray behaviors. The geometry of the model nozzle was scaled up 10 times of the actual nozzle and the injection pressure for the model nozzle was adjusted so as to achieve a Reynolds number at the discharge hole which was the same as the actual nozzle. Polystyrene tracers, a laser sheet light and a still/high speed video camera were used to visualize the flow pattern in the sac chamber. When the needle lift was small, the high turbulence in the sac chamber generated by the high velocity seat flow made the spread angle of the spray large. Cavitation which arose in the sky chamber induced the pressure fluctuation and then affects the spread angle of the spray.

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화염급냉 표면처리된 Cu-9Al-4.5Ni-4.5Fe 합금의 $\beta$' 마르텐사이트 형성에 의한 케비테이션 침식 저항성 향상에 관한 연구 (Improvement of the Resistance to Cavitation Erosion by the Formation of $\beta$' Martensite in Flame-Quenched Cu-9Al-4.5Ni-4.5Fe Alloys)

  • 홍성모;이민구;김광호;김경호;김흥회;홍순익
    • 한국표면공학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.234-241
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    • 2004
  • Cavitation erosion properties of the Cu-9Al-4.5Ni-4.5Fe alloys (Al-bronze) surface-modified by flame quenching process have been investigated. After flame quenching at above $T_{\beta}$, the surfaces of Al-bronze with $\alpha$ + $\textsc{k}$ structure have been changed into the $\alpha$ + $\beta$' martensite phases by the eutectoid reaction of $\alpha$ + $\textsc{k}$\longrightarrow$\beta$ followed by the martensite transformation of $\beta$\longrightarrow$\beta$'. As a result of cavitation test, the measured incubation time and erosion rate of the $\alpha$ + $\beta$' alloy was 1.2 times higher and 1.5 times lower, respectively, compared to those of the conventional $\alpha$ + $\textsc{k}$ alloys, showing a remarkable increase of cavitation resistance with the formation of $\beta$' martensite. This is attributed to a preferential erosion of the $\textsc{k}$ precipitates that show the lowest resistance among the $\alpha$, $\textsc{k}$, $\beta$' phases under cavitation loading.ases under cavitation loading.

터보펌프 인듀서의 비정상 캐비테이션에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Unsteady Cavitation of Turbopump Inducer)

  • 홍순삼;김진선;최창호;김진한
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2003년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.333-339
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    • 2003
  • Steady and unsteady cavitation characteristics of turbopump inducer were investigated in this paper. To see the effect of blade angle on the inducer performance, three inducers with inlet tip blade angle of $7.8^{\circ},\;7.0^{\circ},\;6.1^{\circ}$, respectively, were tested. For $7.8^{\circ},\;7.0^{\circ}$ inducers in the non-cavitating condition, head decreased linearly with flow rate, but head-flow rate curve had a dip at the flow coefficient ${\Phi}=0.065\;for\;6.1^{\circ}$ inducer. Rotating cavitation and cavitation surge were found in the $7.8^{\circ},\;7.0^{\circ}$ inducers in the cavitation tests. During the rotating cavitation one cell rotated at the same rotational speed as that of the inducer. The cavitation surge did not rotate and the oscillating frequency was $7{\sim}20\;Hz$. From the curve of the critical cavitation number versus flow rate, it was found that the steady cavitation performance of $6.1^{\circ}$ inducer was much lower than that of $7.8^{\circ},\;7.0^{\circ}$ inducers.

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식물의 환경 변화에 따른 음향방출의 신호특성 (Characteristics of AE Signals from Plant according to the Environmental Variation)

  • 남기우
    • 비파괴검사학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.198-204
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    • 2003
  • 본 연구에서는 식물에 나타나는 다양한 환경변화를 고려하여, 식물의 상태를 비파괴적인 방법으로 검토하여 식물생장을 제어하기 위한 기초적인 실험을 실시하였다. 건조토양에서 겉씨식물과 속씨식뭍은 물관부에서 발생하는 케비테이션 신호만 검출되었다 증류수를 공급한 직후는 물관부의 강한 신호와 원형질 연락사 및 세포만의 약한 신호가 동시에 검출되었다. 그러나 강산성수를 공급한 경우는 증류수를 공급한 경우와 상반되는 신호가 검출되었다. 바람의 세기, 잎의 수, 음악, 기온 및 습도는 음향 신호 발생 수에는 영향을 끼쳤으나, 검출된 신호의 주파수 범위는 같았다.

수중익의 캐비테이션 소음 계측 및 캐비티 기포 거동 해석 (Measurement of Cavitation Noise of a Hydrofoil and Prediction of Cavity Bubble Behavior)

  • 안종우;강관형;송인행;김경열
    • 대한조선학회논문집
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    • 제37권4호
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    • pp.40-47
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    • 2000
  • 수중익의 캐비테이션 소음이 캐비테이션 터널에서 측정되었다. 캐비테이션이 초기 발생하면 소음수준이 급격히 증가되며, 기포간에 상호간섭이 나타나지 않는 캐비테이션 수까지 증가된다. 그러나 케비테이션 수가 더욱 감소하여 기포간에 상호간섭이 나타나면, 오히려 소음수준이 감소되는 것으로 나타났다. 기포의 궤적과 체적의 변화는 각각 Lagrangian 추적법 및 Kirkwood-Bethe 가정하에 모형화된 방정식을 사용하여 해석하였다. 기포 체적변화의 수치계산 결과는 실험 결과와 비교적 일치되는 것으로 나타났다.

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고무변성 에폭시 수지의 균열진전과정과 음향방출 특성 (Acoustic Emission during Crack Propagation Process of Rubber-Modified Epoxy Resin)

  • 이덕보;김현수;최낙삼;남기우;문창권
    • Composites Research
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    • 제16권4호
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    • pp.44-50
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    • 2003
  • 균열선단에 발생하는 손상역은 재료의 파괴인성 메카니즘을 알 수 있게 하는 중요한 영역이다. 본 연구에서는 고무변성 에폭시 수지의 균열선단 손상역의 생성 및 성장 과정을 음향방출법을 이용하여 조사하였다. 고무변성 에폭시 수지의 고무함량은 5 wt%와 15 wt%로 하였고, 3점 굽힘시험편을 사용하여 모드 I 파괴시험에 대한 각 시험편의 파괴인성값을 구하였다. 또한, 균열선단의 손상역과 그 내부의 고무입자 변형상태를 편광현미경과 원자력간 현미경을 사용하여 관찰하였다. 고무변성 에폭시 수지의 균열선단부의 손상역은 파괴하중의 약 13 % 하중에서 생성이 되어, 약 57 % 하중까지 균열개시 없이 성장하였다. 57 % 하중 근처에서 개시만 균열은 최대하중부근까지 고착-활강거동을 반복하면서 안정 / 불안정 파괴로 진전하였다 이 과정에서 발생한 음향방출신호의 시간-주파수 분석결과, 고투입자 내부에서의 케비테이션 생성단계에서 주파수대역은 0.15 ∼ 0.20 MHz 이었고, 그 후의 안정 및 불안정시의 주파수 대역은 0.20∼0.30MHz 이었다.

속도 제어형 트림의 단위 요소 유로의 유동특성에 관한 수치적 연구 (Numerical Study of Flow Characteristics in Elementary Paths of Velocity-Control Trim)

  • 김대권;손채훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권3호
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    • pp.245-253
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    • 2011
  • 속도 제어형 트림을 구성하는 기본 유로 요소로서 $90^{\circ}$의. 굴곡을 갖는 유로를 선택하여 폭과 길이가 상사성을 가지도록 설정하고 0, 4, 8 회의 굴곡을 갖는 총 48개의 단위 유로 요소에 대해 유동 해석을 수행하였다. 먼저, 동일 요소에 대한 실험과 수치해석 결과를 비교하여 수치해석 접근방법의 타당성을 검증하였다. 일정한 차압에 대해 굴곡횟수에 따른 유량을 계산한 결과, 굴곡이 없으면 유로의 길이가 증가함에 따라 유량이 감소하였다. 굴곡이 있는 경우, 유로가 길어지면 유량이 증가하다가 감소하였다. 케비테이션의 억제의 관점에서 압력장을 분석하였고, 이로부터 동일한 굴곡횟수를 가질 경우 유로가 길수록 유로를 따라 발생하는 압력 강하 특성이 우수함을 알았다. 또한, 유로의 길이가 같은 경우에는 굴곡횟수가 많을수록 압력이 완만히 감소하는 특성을 가짐을 알 수 있었다.

연강의 캐비테이션 침식-부식 특성에 관한 연구 ( 1 ) - 진동 캐비네이션 침식-부식 손상 거동 - (Study on the Characteristics of Cavitation Erosion-Corrosion for Mild Steel ( 1 ) - Damage Behaviour of Vibration Cavitation Erosion-Corrosion -)

  • 임우조;황재호
    • 수산해양기술연구
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    • 제31권4호
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    • pp.413-422
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    • 1995
  • 각종 환경 조건에서 진동 캐비테이션 침식-부식 시험 장치에 의해 연강(SS41)의 캐비테이션 침식-부식 손상 거동에 관한 연구를 한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 해수 중에서 캐비테이션 침식-부식 손상 거동은 중앙부와 테두리 부에서 거의 비슷한 정도로 발생하여 성장되지만, 증류수 중에서는 테두리부에서 손상이 먼저 발생한 다음 중앙부에도 손상이 점차 일어난다. 2) 비저항이 낮은 수도수 중의 캐비테이션 침식-부식 손상은 초기에는 비저항이 높은 증류수중에서의 것보다 증가하지만 시간이 경과하면서 CaCO 하(3)의 피막 형성에 의해 둔화된다. 3) 케비테이션 침식-부식 손상 특성은 잠복기, 증가기, 감소기 및 안정기의 4단계로 구분된다.

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캐비테이션 억제를 위한 감압밸브의 유로 형상에 관한 연구 (Study of the geometry of the flow path of a Pressure Reducing Valve to Suppress the Cavitations)

  • 박우철;김일겸
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.50-55
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    • 2015
  • 본 연구에서는 공동 주택의 수전 개방 조건에서, 감압밸브 내부 오리피스 형상이 캐비테이션 발생에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. 이를 위하여 감압밸브 내부의 유로형상을 9가지 유형으로 구별하여 제시하고, 3차원 유한해석 코드인 ANSYS CFX를 사용하여 감압밸브 내의 유동해석을 수행하였다. 급격한 단면 변화가 일어나는 오리피스에서 최저 압력과 최대 속도가 발생하였다. 최대속도가 존재하는 부위에서 0 이상 증기체적비를 나타내어 캐비테이션이 발생함을 확인하였다. 유로 길이가 긴 형상에 비하여 돌연 확대관 형상의 모델에서 유체의 최대 속도가 낮게 나타났다. 돌연확대관 형상의 경우에는 매우 작은 증기체적비를 나타내고 있으며, 돌연확대의 정도가 클수록 증기체적비는 낮게 나타났다. 따라서 감압밸브의 케비테이션 발생을 방지하기 위해서는 돌연확대의 형상을 갖도록 설계하는 것이 타당하다고 판단된다.